ارزیابی عددی اثر جزییات اتصال قاب فولادی به دیوار برشی بتنی بر مقاومت نهایی و نوع شکست دیوار

برای تحمل بارهای جانبی در ساختمان ها, مخصوصا ساختمان های بلند از دیوار برشی استفاده می شود. دیوارهای برشی انواع مختلفی دارند, از جمله دیوار برشی فولادی که قاب و دیوار, فولادی می باشند, دیوارهای برشی بتنی که قاب و دیوار کلا بتنی است و دیوارهای برشی مرکب که قاب و دیوار, فولادی و برای جلوگیری از کمانش ورق از یک لایه بتنی استفاده می شود. ولی اتفاق می افتد که سازه شامل یک قاب فولادی و دیوار برشی بتنی باشد. در این حالت نحوه اتصال دیوار برشی بتنی به المان های مرزی فولادی بسیار حایز اهمیت می باشد. در این مقاله دیوار برشی از نوع بتنی و اتصال آن به قاب فولادی مورد مطالعه و بررسی قرار خواهد گرفت. برای این منظور ابتدا یک سازه 10 طبقه با سیستم قاب خمشی فولادی همراه با دیوار برشی بتنی در نرم افزار Etabs مدل گردید, تا ابعاد تیر, ستون, دیوار و میزان آرماتورهای طولی و عرضی دیوار برشی بتنی مشخص گردد. سپس یک دیوار از طبقه اول با المان های مرزی انتخاب شده تا در نرم افزار Abaqus در 4 نوع مختلف قرار گیری المان مرزی و نحوه اتصال قاب فولادی به دیوار بتنی مدل سازی شود و از نظر مقاومت و نوع خرابی دیوار تحت بارگذاری پوش آور و هیسترسیز مقایسه گردند. مدل های ساخته شده از این قرارند: الف-ستون مدفون در دیوار برشی بتنی ب-ستون نیمه مدفون در دیوار برشی بتنی ج-ستون مدفون در دیوار برشی بتنی با اتصال جوش آرماتورهای عرضی دیوار برشی به بال ستون. د-ستون مدفون در دیوار برشی بتنی با اتصال بولت آرماتورهای عرضی دیوار برشی در بال ستون. از نتایج تحلیل مدل های ساخته شده در نرم افزار آباکوس, می توان نتیجه گرفت؛ مدل دیوار برشی با ستون مدفون و اتصال بولت آرماتورهای عرضی, مقاومت بیشتر نسبت به سایر حالات اتصال از خود نشان داده که دلیل این امر را می توان, در اتصال قوی بولت, که باعث مشارکت بیشتر المان مرزی فولادی در تحمل بار لرزه ای می شود, دانست. همچنین مدل با ستون نیمه مدفون, مقاومت کمتری نسبت به سایر حالات اتصال از خود نشان داده که عدم محصور شدگی در ناحیه المان مرزی و مشارکت کمتر المان فولادی در این حالت را می توان علت این امر دانست. همچنین مقاومت بیشینه و جابجایی مدل ها در تحلیل هیسترسیز نسبت به تحلیل پوش آور کمتر بوده, چون در تحلیل هیسترسیز بار وارده به صورت رفت و برگشتی به مدل وارد شده که باعث کاهش مقاومت و جابجایی نسبت به تحلیل پوش آور شده است.